本实用新型涉及了一种油水界位识别传感器。
背景技术：
原油或油品通过管道输送或通过油罐进行存储，一般管道和油罐都是双层设计，一方面对油的泄漏起到防护作用，另一方面也方便进行泄漏检测。现有的一般采用液位传感器进行检测，液位传感器设置在夹层里，有油泄漏时通过液位传感器进行检测。但是在泄漏量小，也即液位低时，液位传感器检测灵敏度不够，另外，由于管道或油罐一般埋在地下或底部部分深入地下，地表或土壤内含水分，双层结构可能是内层破裂而造成油泄漏，也可能是外层破裂造成外界水泄漏，而液位传感器无法区分。
技术实现要素：
为了解决背景技术中所存在的问题，本实用新型提出了一种油水界位识别传感器。
一种油水界位识别传感器，包括电源电路、识别检测电路、放大电路和比较输出电路，所述电源电路用于提供工作电压，所述识别检测电路为光电检测电路，所述识别检测电路的输出端连接所述放大电路的输入端，所述放大电路的输出端连接所述比较输出电路的输入端，所述比较输出电路的输出端连接监测装置。
基于上述，所述识别检测电路包括发光二极管d11、光电三极管q11、电阻r4和电阻r5，发光二极管d11的阳极连接电源电路的输出端，发光二极管d11的输出端通过电阻r4接地，光电三极管q11的集电极连接电源电路的输出端，光电三极管q11的基极对应所述发光二极管d11设置，光电三极管q11的发射极通过电阻r5接地，光电三极管q11的发射极还作为识别检测电路的输出端。
基于上述，放大电路包括电阻r13、电容c3、运算放大器ic1a、电阻r2和电阻r6，电阻r13和电容c3组成rc滤波电路，运算放大器ic1a的同相输入端通过rc滤波电路连接识别检测电路的输出端，运算放大器ic1a的反相输入端通过电阻r6接地，运算放大器ic1a的输出端依次通过电阻r2和电阻r6接地，运算放大器ic1a的输出端还作为放大电路的输出端。
基于上述，比较输出电路包括运算比较器ic1b、运算比较器ic1c、电阻r1、电阻r3、电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10、电阻r11、电阻r12、三极管q1、三极管q2、二极管d1、二极管d2、过流保护ptc2和过流保护ptc3，运算比较器ic1b的同相输入端和运算比较器ic1c的同相输入端分别连接放大电路的输出端，运算比较器ic1b的反相输入端通过电阻r1连接电源电路的输出端并通过电阻r3接地，运算比较器ic1b的输出端通过电阻r10连接三极管q1的基极，三极管q1的发射极接地，三极管q1的集电极连接过流保护ptc2的一端，过流保护ptc2的一端通过电阻r9连接电源v9v并连接二极管d1的阴极，二极管d1的阳极接地，过流保护ptc2的另一端作为比较输出电路的一个输出端；运算比较器ic1c的反相输入端通过电阻r7连接电源电路的输出端并通过电阻r8接地，运算比较器ic1c的输出端通过电阻r12连接三极管q2的基极，三极管q2的发射极接地，三极管q2的集电极连接过流保护ptc3的一端，过流保护ptc3的一端通过电阻r11连接电源v9v并连接二极管d3的阴极，二极管d3的阳极接地，过流保护ptc3的另一端作为比较输出电路的另一个输出端。
本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说，本实用新型将光电检测电路作为识别检测电路，根据空气、油、水对光线不同的折射率对光电信号的影响不同，对双层管或双层罐进行检测，以区别是否发生泄漏以及泄漏为水泄漏还是油泄漏，同时光电检测无需较高的液位即可进行识别检测，灵敏度高、识别及时快速。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型识别检测电路的电路结构示意图。
图2是本实用新型放大电路的电路结构示意图。
图3是本实用新型比较输出电路的电路结构示意图。
图4是本实用新型电源电路的电路结构示意图。
图5为本实用新型发光二极管和光电三极管的结构示意图。
图中：1.透明导光材料；2.介质；3.光路。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1、图2、图3和图4所示，一种油水界位识别传感器，包括电源电路、识别检测电路、放大电路和比较输出电路，所述电源电路用于提供工作电压，所述识别检测电路为光电检测电路，所述识别检测电路的输出端连接所述放大电路的输入端，所述放大电路的输出端连接所述比较输出电路的输入端，所述比较输出电路的输出端连接监测装置。
电源电路用于进行电源转换，以提供工作电压。光电检测电路作为识别检测电路对泄漏物进行检测，由于空气、水和油对光线的折射率不同，不同的泄漏物对光电检测电路的光电信号影响不同，放大电路将光电信号进行放大后，由比较输出电路与预设的基准值进行比较并输出，从而判断泄漏物的种类，根据泄漏物的种类可判断双层管或双层罐属于内层壳体破裂还是外层壳体破裂。
具体的，所述识别检测电路包括发光二极管d11、光电三极管q11、电阻r4和电阻r5，发光二极管d11的阳极连接电源电路的输出端，发光二极管d11的输出端通过电阻r4接地，光电三极管q11的集电极连接电源电路的输出端，光电三极管q11的基极对应所述发光二极管d11设置，光电三极管q11的发射极通过电阻r5接地，光电三极管q11的发射极还作为识别检测电路的输出端。实际中，发光二极管和光电三极管设置在探头上，探头设置在双层管或双层罐的夹层底部，如图5为发光二极管和光电三极管的结构示意图，发光二极管d11和光电三极管q11一体成型在透明导光材料1内，箭头为光路3方向，正常情况下，透明导光材料1外的介质2为空气，发生泄漏后，透明导光材料外的介质为水或油。由于折射率不同，透明导光材料外为空气时，发光二极管d11发出的光经透明导光材料反射后由光电三极管q11的基极接收，透明导光材料外为水或油时，发光二极管d11发出的光会在产生不同程度的折射后，再经透明导光材料反射后由光电三极管q11的基极接收，也即透明导光材料外的介质不同时，光电三极管的基极接收的反射光的光通量不同，通过光电三极管的电流也相应不同，造成电阻r5上的压降不同。
放大电路包括电阻r13、电容c3、运算放大器ic1a、电阻r2和电阻r6，电阻r13和电容c3组成rc滤波电路，运算放大器ic1a的同相输入端通过rc滤波电路连接识别检测电路的输出端，运算放大器ic1a的反相输入端通过电阻r6接地，运算放大器ic1a的输出端依次通过电阻r2和电阻r6接地，运算放大器ic1a的输出端还作为放大电路的输出端。识别检测电路输出的光电信号经过rc滤波电路滤波后，由运算放大器ic1a进行放大并输出至比较输出电路。
比较输出电路包括运算比较器ic1b、运算比较器ic1c、电阻r1、电阻r3、电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10、电阻r11、电阻r12、三极管q1、三极管q2、二极管d1、二极管d2、过流保护ptc2和过流保护ptc3，运算比较器ic1b的同相输入端和运算比较器ic1c的同相输入端分别连接放大电路的输出端，运算比较器ic1b的反相输入端通过电阻r1连接电源电路的输出端并通过电阻r3接地，运算比较器ic1b的输出端通过电阻r10连接三极管q1的基极，三极管q1的发射极接地，三极管q1的集电极连接过流保护ptc2的一端，过流保护ptc2的一端通过电阻r9连接电源v9v并连接二极管d1的阴极，二极管d1的阳极接地，过流保护ptc2的另一端作为比较输出电路的一个输出端；运算比较器ic1c的反相输入端通过电阻r7连接电源电路的输出端并通过电阻r8接地，运算比较器ic1c的输出端通过电阻r12连接三极管q2的基极，三极管q2的发射极接地，三极管q2的集电极连接过流保护ptc3的一端，过流保护ptc3的一端通过电阻r11连接电源v9v并连接二极管d3的阴极，二极管d3的阳极接地，过流保护ptc3的另一端作为比较输出电路的另一个输出端。实际中，空气对光线的折射率小，流经光电三极管q11的电流较大，也即电阻r5上的电压较大，经过运算放大器ic1a放大输出后，造成运算比较器ic1b的同相输入端输入电平值高于反相输入端，同时造成运算比较器ic1c的同相输入端输入电平值高于反相输入端，因此运算比较器ic1b和运算比较器ic1c的输出端分别输出高电平，三极管q1和三极管q2分别导通，使得s1端和s2端分别输出低电平，也即监测装置由s1端和s2端分别接收到低电平信号；水对光线的折射率介于空气和油之间，流经光电三极管q11的电流较空气小但是较油大，也即电阻r5上的电压较空气介质时小，经过运算放大器ic1a放大输出后，造成运算比较器ic1b的同相输入端输入电平值低于反相输入端，同时造成运算比较器ic1c的同相输入端输入电平值高于反相输入端，因此运算比较器ic1b的输出端输出低电平，但运算比较器ic1c的输出端分别输出高电平，三极管q1截止但是三极管q2导通，使得s1端输出高电平而s2端输出低电平，也即监测装置由s1端收到高电平信号而由s2端接收到低电平信号；油对光线的折射率相对较大，流经光电三极管q11的电流较小，也即电阻r5上的电压较小，经过运算放大器ic1a放大输出后，造成运算比较器ic1b的同相输入端输入电平值低于反相输入端，同时造成运算比较器ic1c的同相输入端输入电平值低于反相输入端，因此运算比较器ic1b和运算比较器ic1c的输出端分别输出低电平，三极管q1和三极管q2分别截止，使得s1端和s2端分别输出高电平，也即监测装置由s1端和s2端分别接收到高电平信号。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
1.一种油水界位识别传感器，其特征在于：包括电源电路、识别检测电路、放大电路和比较输出电路，所述电源电路用于提供工作电压，所述识别检测电路为光电检测电路，所述识别检测电路的输出端连接所述放大电路的输入端，所述放大电路的输出端连接所述比较输出电路的输入端，所述比较输出电路的输出端连接监测装置。
2.根据权利要求1所述的油水界位识别传感器，其特征在于：所述识别检测电路包括发光二极管d11、光电三极管q11、电阻r4和电阻r5，发光二极管d11的阳极连接电源电路的输出端，发光二极管d11的输出端通过电阻r4接地，光电三极管q11的集电极连接电源电路的输出端，光电三极管q11的基极对应所述发光二极管d11设置，光电三极管q11的发射极通过电阻r5接地，光电三极管q11的发射极还作为识别检测电路的输出端。
3.根据权利要求1所述的油水界位识别传感器，其特征在于：放大电路包括电阻r13、电容c3、运算放大器ic1a、电阻r2和电阻r6，电阻r13和电容c3组成rc滤波电路，运算放大器ic1a的同相输入端通过rc滤波电路连接识别检测电路的输出端，运算放大器ic1a的反相输入端通过电阻r6接地，运算放大器ic1a的输出端依次通过电阻r2和电阻r6接地，运算放大器ic1a的输出端还作为放大电路的输出端。
4.根据权利要求1所述的油水界位识别传感器，其特征在于：比较输出电路包括运算比较器ic1b、运算比较器ic1c、电阻r1、电阻r3、电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10、电阻r11、电阻r12、三极管q1、三极管q2、二极管d1、二极管d2、过流保护ptc2和过流保护ptc3，运算比较器ic1b的同相输入端和运算比较器ic1c的同相输入端分别连接放大电路的输出端，运算比较器ic1b的反相输入端通过电阻r1连接电源电路的输出端并通过电阻r3接地，运算比较器ic1b的输出端通过电阻r10连接三极管q1的基极，三极管q1的发射极接地，三极管q1的集电极连接过流保护ptc2的一端，过流保护ptc2的一端通过电阻r9连接电源v9v并连接二极管d1的阴极，二极管d1的阳极接地，过流保护ptc2的另一端作为比较输出电路的一个输出端；运算比较器ic1c的反相输入端通过电阻r7连接电源电路的输出端并通过电阻r8接地，运算比较器ic1c的输出端通过电阻r12连接三极管q2的基极，三极管q2的发射极接地，三极管q2的集电极连接过流保护ptc3的一端，过流保护ptc3的一端通过电阻r11连接电源v9v并连接二极管d3的阴极，二极管d3的阳极接地，过流保护ptc3的另一端作为比较输出电路的另一个输出端。
技术总结